KR20230059944A - Cooling system for large truck - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 대형 트럭용 냉각 시스템으로서, 고압으로 압축된 수소가 저장되는 수소탱크; 상기 수소탱크로부터 수소를 전달받아 전기에너지를 발생하는 수소연료전지; 및 수소연료전지로부터 발생되는 전기에너지를 이용하여 상기 트럭의 저장공간을 냉각시키는 냉동기;를 특징으로 한다.The present invention is a cooling system for a large truck, comprising: a hydrogen tank in which hydrogen compressed at high pressure is stored; a hydrogen fuel cell generating electric energy by receiving hydrogen from the hydrogen tank; and a refrigerator for cooling the storage space of the truck using electric energy generated from the hydrogen fuel cell.

Description

대형 트럭용 냉각 시스템{COOLING SYSTEM FOR LARGE TRUCK}Cooling system for large truck {COOLING SYSTEM FOR LARGE TRUCK}

본 발명은 대형 트럭용 냉각 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는, 수소연료전지를 이용하여 주행되는 10톤 이상의 대형 트럭에 적용되어 외기온도 30℃에서도 고내온도를 -30℃ 이하로 유지할 수 있는 대형 트럭용 냉각 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling system for large trucks, and more particularly, to a large truck with a weight of 10 tons or more that runs using a hydrogen fuel cell and is capable of maintaining the internal temperature of the refrigerator at -30 ° C or less even when the outside air temperature is 30 ° C. It's about the cooling system.

냉장 탑차 또는 냉동 탑차라고도 불리는 냉각용 트럭에는, 운전 객실 이외에 냉각 전용 공간인 탑 또는 고(庫)라고도 불리는 격실 형태의 공간이 별도로 마련된다.A truck for cooling, also called a refrigerated truck or a refrigerated truck, has a compartment-type space called a tower dedicated to cooling or a compartment in addition to the driver's cabin.

해당 공간은 농,축,수산물이나, 화훼 그 밖의 신선도를 유지하여야 하는 물류의 보관 및 운송을 위해 사용되기 때문에, 효율적이고 적절한 냉각 기능을 필수적으로 구비하여야 한다.Since the space is used for storage and transportation of agricultural, livestock, and marine products, flowers, and other logistics that must maintain freshness, an efficient and appropriate cooling function must be provided.

기존의 냉각/냉동 트럭의 경우 응축기와 증발기가 대부분 연속제어 방식이 아닌 ON/OFF 제어 방식으로 구성되어 있고, 구조도 효율이 낮은 핀 튜브 방식이며, 기계식 팽창밸브를 사용하고 있으므로 시간당 연료 소모량이 큰 문제점을 가지고 있다.In the case of existing cooling/refrigeration trucks, condensers and evaporators are mostly composed of ON/OFF control method rather than continuous control method, and the structure is also of low efficiency fin tube method and mechanical expansion valve is used, so fuel consumption per hour is high. have a problem

상기 문제들을 유럽, 미국 등 선진국에서는 이미 오래전부터 인식하여 에너지 절감 및 환경 규제 대응이 가능한 냉각/냉동 탑차의 관련 기술개발을 활발히 진행하고 있으며, 국내에서도 에너지를 절감하고, 친환경적인 냉각 시스템의 개발이 이루어지고 있다.Developed countries such as Europe and the United States have already recognized the above problems for a long time and are actively developing technologies related to cooling/refrigeration trucks that can save energy and respond to environmental regulations. It is being done.

그 예로, 수소연료전지를 이용하여 주행되는 트럭에 냉각 시스템을 적용하는 방안이 제안되고 있다. 참고로, 100km 이상의 주행거리를 갖는 40톤급 트럭을 전동화하는 경우, 수소연료전지를 사용하는 트럭의 무게 증가 정도가 이차전지를 사용하는 트럭의 무게 증가 정도보다 낮다. 따라서, 친환경적이면서도 전기에너지를 효율적으로 사용하는 측면에서 수소연료전지를 이용한 냉각용 트럭의 개발이 활발히 이루어지고 있다.As an example, a method of applying a cooling system to a truck driven by using a hydrogen fuel cell has been proposed. For reference, when a 40-ton truck with a mileage of 100 km or more is electrified, the weight increase of a truck using a hydrogen fuel cell is lower than that of a truck using a secondary battery. Therefore, in terms of being eco-friendly and efficiently using electric energy, the development of cooling trucks using hydrogen fuel cells is actively being carried out.

그러나, 국내의 경우 1960년대 차량용 냉동기가 도입된 이래 현재까지도 동일한 방식의 풀리, 벨트 구조의 기계식이 유지되고 있으며, 심지어 냉동기 컨트롤러의 냉동기 제조사들이 동일한 제품을 사용할 정도로 기술개발이 매우 취약하다.However, in Korea, since the introduction of vehicle freezers in the 1960s, the same type of pulley and belt structure has been maintained until now, and even the refrigerator controller manufacturers are very weak in technology development to the extent that they use the same products.

또한, 냉동기가 적용되는 트럭이 5톤 이상일 경우에는 에너지 효율과 냉동 성능이 떨어지는 문제점이 있다. 왜냐하면, 냉각용 트럭의 무게와 냉동고 공간 크기에 비례하여 수소에너지의 사용량도 증가하게 되는데, 기존의 냉동 시스템이 주행용 수소에너지만으로 구동되었을 때 냉각 효율 및 에너지 효율이 떨어지는 구성을 가지기 때문이다.In addition, when the truck to which the refrigerator is applied is 5 tons or more, there is a problem in that energy efficiency and refrigeration performance are deteriorated. This is because the use of hydrogen energy increases in proportion to the weight of the cooling truck and the size of the freezer space, but the existing refrigeration system has a configuration in which cooling efficiency and energy efficiency are reduced when driven only by hydrogen energy for driving.

따라서, 본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는 대한민국 공개특허 제2021-0082869호의 '전기 트럭용 배터리 구동 방식의 냉동기의 냉동 제어기'가 있다.Therefore, the present applicant has proposed the present invention in order to solve the above problems, and as related prior art literature, Korean Patent Publication No. 2021-0082869 'refrigeration controller of battery-powered refrigerator for electric truck' there is.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수소연료전지로 주행되는 10톤 이상의 대형 트럭에 적용되어 외기온도 30℃에서도 고내온도를 -30℃ 이하로 유지할 수 있는 대형 트럭용 냉각 시스템을 제공하는데 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and provides a cooling system for large trucks that can maintain the internal temperature of the refrigerator at -30 ° C or less even when the external air temperature is 30 ° C. has a purpose to

본 발명은, 대형 트럭용 냉각 시스템으로서, 고압으로 압축된 수소가 저장되는 수소탱크; 상기 수소탱크로부터 수소를 전달받아 전기에너지를 발생하는 수소연료전지; 및 수소연료전지로부터 발생되는 전기에너지를 이용하여 상기 트럭의 저장공간을 냉각시키는 냉동기;를 포함할 수 있다.The present invention is a cooling system for a large truck, comprising: a hydrogen tank in which hydrogen compressed at high pressure is stored; a hydrogen fuel cell generating electric energy by receiving hydrogen from the hydrogen tank; and a refrigerator for cooling the storage space of the truck using electric energy generated from the hydrogen fuel cell.

또한, 상기 냉동기는 평행류(Parallel Flow) 방식으로 열교환 하는 응축기와, 상기 응축기로부터 열교환된 액체를 기체로 저압의 기체로 변환하여 상기 트럭의 저장공간을 냉각시키는 증발기를 포함하며, 상기 증발기는 상기 저장공간에 적어도 하나 이상으로 마련될 수 있다.In addition, the refrigerator includes a condenser that exchanges heat in a parallel flow method, and an evaporator that cools the storage space of the truck by converting liquid heat-exchanged from the condenser into a low-pressure gas. At least one may be provided in the storage space.

또한, 상기 응축기와 상기 증발기는 BLDC 모터에 의해 구동되는 팬모듈과, 상기 팬모듈의 이상여부를 실시간으로 감지하는 이상감지센서를 포함할 수 있다.In addition, the condenser and the evaporator may include a fan module driven by a BLDC motor and an abnormality detection sensor that detects whether or not the fan module is abnormal in real time.

또한, 상기 수소연료전지에서 발생된 전기에너지를 저장하는 메인배터리를 포함하며, 상기 메인 배터리에 저장된 전기에너지로 상기 트럭을 주행시키거나 상기 냉동기를 가동시킬 수 있다.In addition, a main battery for storing electric energy generated by the hydrogen fuel cell is included, and the electric energy stored in the main battery can be used to drive the truck or operate the refrigerator.

또한, 상기 트럭의 상부에 마련되며, 태양광을 집광하여 에너지를 생성하는 태양광 충전유닛; 및 상기 태양광 충전유닛으로부터 생성된 전기에너지를 저장하는 보조배터리;를 포함할 수 있다.In addition, a solar charging unit provided on the top of the truck and generating energy by condensing sunlight; and an auxiliary battery for storing electrical energy generated from the photovoltaic charging unit.

또한, 상기 메인배터리의 충전량이 기준값을 초과하면 상기 메인배터리는 상기 보조배터리에 의해서 충전되고, 상기 메인배터리의 충전량이 기준값 이하이면 상기 메인배터리는 상기 수소연료전지에 의해서 충전될 수 있다.In addition, when the charge amount of the main battery exceeds the reference value, the main battery may be charged by the auxiliary battery, and when the charge amount of the main battery is less than or equal to the reference value, the main battery may be charged by the hydrogen fuel cell.

또한, 상기 메인배터리의 충전량을 제어하는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 트럭의 목표 주행거리에 따른 전기에너지 사용량과 상기 수소탱크에 저장된 수소량을 바탕으로 상기 기준값을 산출할 수 있다.The control unit may further include a control unit that controls the charging amount of the main battery, and the control unit may calculate the reference value based on the amount of electric energy used according to the target mileage of the truck and the amount of hydrogen stored in the hydrogen tank.

또한, 상기 기준값은 제1기준값 및 제2기준값을 포함하고, 상기 메인배터리의 충전량이 상기 제1기준값 미만이면 상기 메인배터리는 상기 수소연료전지에 의해 충전되고, 상기 메인배터리의 충전량이 상기 제1기준값보다 큰 제2기준값을 초과하면 상기 메인배터리는 상기 보조배터리에 의해 충전되고, 상기 메인배터리의 충전량이 상기 제1기준값과 상기 제2기준값 사이이면 상기 메인배터리는 상기 보조배터리 또는 상기 수소연료전지중 어느 하나로부터 충전될 수 있다.In addition, the reference value includes a first reference value and a second reference value, and when the charge amount of the main battery is less than the first reference value, the main battery is charged by the hydrogen fuel cell, and the charge amount of the main battery is the first reference value. When the second reference value, which is greater than the reference value, is exceeded, the main battery is charged by the auxiliary battery, and when the charge amount of the main battery is between the first reference value and the second reference value, the main battery is charged by the auxiliary battery or the hydrogen fuel cell. It can be charged from either.

또한, 상기 수소연료전지에서 미반응된 수소와 상기 수소탱크에서 상기 수소연료전지로 공급되는 저온의 수소를 포집하여 재활용하는 리사이클 유닛을 포함할 수 있다.In addition, a recycling unit for collecting and recycling unreacted hydrogen from the hydrogen fuel cell and low-temperature hydrogen supplied from the hydrogen tank to the hydrogen fuel cell may be included.

또한, 상기 리사이클 유닛은, 상기 수소탱크에서 상기 수소연료전지로 공급되는 수소의 온도를 감지하는 온도센서; 상기 수소탱크와 상기 수소연료전지를 서로 연결하는 공급라인과 연결되며, 상기 온도센서에 의해 감지된 수소의 온도가 설정온도 미만이 되면 상기 수소탱크에서 공급되는 수소를 우회시키는 우회라인; 상기 우회라인을 따라 유동되어 포집된 상기 저온의 수소와 상기 미반응된 수소를 혼합하는 혼합탱크; 및 상기 혼합탱크에서 혼합된 수소를 상기 수소연료전지로 공급하는 보조 공급라인;을 포함할 수 있다.In addition, the recycling unit may include a temperature sensor for sensing a temperature of hydrogen supplied from the hydrogen tank to the hydrogen fuel cell; a bypass line connected to a supply line connecting the hydrogen tank and the hydrogen fuel cell, and bypassing the hydrogen supplied from the hydrogen tank when the temperature of the hydrogen sensed by the temperature sensor is less than a set temperature; a mixing tank for mixing the low-temperature hydrogen collected by flowing along the bypass line with the unreacted hydrogen; and an auxiliary supply line supplying the hydrogen mixed in the mixing tank to the hydrogen fuel cell.

본 발명에 따른 대형 트럭용 냉각 시스템은, 대형 트럭의 목표 도달거리와 트레일러 내부공간 크기에 적합한 고효율 냉동기를 제공하므로, 목표 주행거리에 따른 운행시간이 길어져도 대형 트럭의 주행력과 냉동기에 의한 냉각효율을 지속적으로 유지시킬 수 있다.The cooling system for large trucks according to the present invention provides a high-efficiency refrigerator suitable for the target reach distance of the large truck and the size of the interior space of the trailer, so even if the driving time according to the target travel distance is long, the driving power of the large truck and the cooling efficiency of the refrigerator can be continuously maintained.

또한, 본 발명에 따른 대형 트럭용 냉각 시스템은, 대형 트럭의 주행을 위한 전기 에너지와 트레일러의 내부공간을 냉각시키기 위한 전기에너지를 메인배터리에 의존해 공급하는데 있어서, 수소연료전지에 의해 생성된 전기에너지와 태양광 충전유닛에 의해 생성된 전기에너지를 최적 데이터를 바탕으로 메인배터리를 충전시켜 트럭의 주행력과 냉동기에 의한 냉각효율이 저하되는 것을 방지한다.In addition, the cooling system for a large truck according to the present invention supplies electric energy for driving a large truck and electric energy for cooling the interior space of a trailer depending on the main battery, and the electric energy generated by the hydrogen fuel cell and the electric energy generated by the solar charging unit is charged to the main battery based on the optimal data to prevent deterioration of the driving power of the truck and the cooling efficiency of the refrigerator.

또한, 본 발명에 따른 대형 트럭용 냉각 시스템은, 대형 트럭이 주행되는 동안에도 보조배터리를 이용하여 메인배터리를 충전하는 구성을 제공하므로, 수소연료전지에 의한 전기에너지의 메인배터리 공급량을 줄여 트럭 주행에 필요한 에너지 및 냉동기를 가동시키기 위한 에너지를 절감할 수 있다.In addition, since the cooling system for a large truck according to the present invention provides a configuration in which the main battery is charged using an auxiliary battery even while the large truck is running, the supply of electric energy by the hydrogen fuel cell to the main battery is reduced and the truck is driven. It can save the energy required for operation and the energy required to operate the refrigerator.

또한, 본 발명에 따른 대형 트럭용 냉각 시스템은, 메인배터리가 방전되기 이전에 수소탱크에 저장된 수소량을 바탕으로 수소 충전 여부 신호 및 수소 충전소 위치 정보를 운전자에게 전달하므로, 운전자는 수소충전 작업을 용이하게 수행할 수 있고, 수소를 충전하기 위하여 대형 트럭이 정차되어 있는 동안에도 냉동기를 지속적으로 가동시킬 수 있는 전기에너지를 공급하므로, 냉동고에 저장된 물품이 상하거나 변질되는 것도 방지한다.In addition, the cooling system for large trucks according to the present invention transmits a hydrogen charging status signal and hydrogen charging station location information to the driver based on the amount of hydrogen stored in the hydrogen tank before the main battery is discharged, so the driver can perform the hydrogen charging operation. It can be easily performed, and since electric energy is supplied to continuously operate the freezer even while the large truck is stopped to recharge hydrogen, products stored in the freezer are prevented from being damaged or deteriorated.

또한, 본 발명에 따른 대형 트럭용 냉각 시스템은, 온도가 하강된 공급수소와 수소연료전지에서 미반응된 수소를 서로 혼합하여 재활용하는 구성을 제공하므로, 수소연료전지의 성능 저하를 방지하고, 풀루팅에 의한 부식도 방지함으로써 수소연료전지의 내구성을 증대시킬 수 있다.In addition, since the cooling system for large trucks according to the present invention provides a configuration in which supply hydrogen whose temperature is lowered and unreacted hydrogen in a hydrogen fuel cell are mixed and recycled, degradation of the performance of the hydrogen fuel cell is prevented, and The durability of the hydrogen fuel cell can be increased by preventing corrosion due to routing.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 구성을 보여주는 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 구성을 보여주는 블럭도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인배터리의 충전 과정을 보여주는 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인배터리의 또 다른 충전 과정을 보여주는 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리사이클 유닛의 구성을 보여주는 블럭도.1 is a schematic diagram showing the configuration of a cooling system according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a cooling system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart showing a charging process of a main battery according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a flow chart showing another charging process of the main battery according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing the configuration of a recycling unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various forms different from each other, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the person who has the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 대형 트럭용 냉각 시스템이 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략된다.Hereinafter, a cooling system for a large truck according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5 . In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 구성을 보여주는 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 구성을 보여주는 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인배터리의 충전 과정을 보여주는 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인배터리의 또 다른 충전 과정을 보여주는 순서도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리사이클 유닛의 구성을 보여주는 블럭도이다.1 is a schematic diagram showing the configuration of a cooling system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a cooling system according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention 4 is a flowchart showing another charging process of the main battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a configuration of a recycling unit according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram showing

본 발명의 일 실시예에 따른 대형 트럭용 냉각 시스템은, 10톤 이상의 트럭에 적용되며, 트럭의 주행력을 떨어뜨리지 않고도 저장공간의 온도를 설정된 온도로 냉각시킬 수 있도록 구성된 것에 특징이 있다.A cooling system for a large truck according to an embodiment of the present invention is applied to a truck weighing 10 tons or more, and is characterized in that it is configured to cool the temperature of a storage space to a set temperature without reducing the driving force of the truck.

예컨대, 외기온도 30℃에서도 트럭 저장공간의 온도를 -30℃로 유지할 수 있도록 하고, 트럭이 100km 이상 주행하는데 있어서 요구되는 전기에너지를 확보함과 동시에 저장공간의 냉각 효율을 유지할 수 있도록 구성된 것에 특징이 있다.For example, it is configured to maintain the temperature of the truck storage space at -30 ° C even when the outside temperature is 30 ° C, secure the electric energy required for the truck to travel more than 100 km, and maintain the cooling efficiency of the storage space. there is

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 트럭용 냉각 시스템(100)은, 고압으로 압축된 수소가 저장되는 수소탱크(10); 상기 수소탱크(10)로부터 수소를 전달받아 전기에너지를 발생하는 수소연료전지(20); 및 상기 수소연료전지(20)로부터 발생되는 전기에너지를 이용하여 상기 트럭의 저장공간을 냉각시키는 냉동기(30);를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, a truck cooling system 100 according to an embodiment of the present invention includes a hydrogen tank 10 in which hydrogen compressed at high pressure is stored; a hydrogen fuel cell 20 generating electric energy by receiving hydrogen from the hydrogen tank 10; and a refrigerator 30 that cools the storage space of the truck by using electric energy generated from the hydrogen fuel cell 20 .

수소탱크(10)는 고압으로 압축된 수소를 저장하며, 이 수소를 선택적으로 배출할 수 있다.The hydrogen tank 10 stores hydrogen compressed at a high pressure, and the hydrogen can be selectively discharged.

수소탱크(10)는, 다수개로 구성되어 트럭에 적용될 수 있고, 적용되는 위치는 통상의 기술자가 용이하게 채택할 수 있는 범위 내에서 다양하게 설정될 수 있다.The hydrogen tank 10 may be configured in multiple numbers and applied to a truck, and the applied position may be variously set within a range that can be easily adopted by a person skilled in the art.

수소연료전지(20)는, 수소와 산화제의 전기 화학적인 반응으로 전기에너지를 발생시키는 공지의 구성요소이며, 적용되는 위치는 통상의 기술자가 용이하게 채택할 수 있는 범위 내에서 다양하게 설정될 수 있다.The hydrogen fuel cell 20 is a known component that generates electrical energy through an electrochemical reaction between hydrogen and an oxidizing agent, and the applied position can be set variously within a range that can be easily adopted by a person skilled in the art. there is.

냉동기(30)는, 트럭의 저장공간을 냉각시키는 구성요소이며, 압축기, 증발기, 전자식 팽창밸브, 응축기를 포함하여 구성될 수 있다. 참고로, 증발기는 트럭의 저장공간 일측에 배치될 수 있고, 응축기는 트럭 운전석의 상부로 배치되어 외부로 노출될 수 있다.The refrigerator 30 is a component that cools the storage space of the truck, and may include a compressor, an evaporator, an electronic expansion valve, and a condenser. For reference, the evaporator may be disposed on one side of the storage space of the truck, and the condenser may be disposed above the driver's seat of the truck and exposed to the outside.

냉동기(30)를 구성하는 응축기는, 평행류(Parallel Flow) 방식으로 냉매를 열교환하며, 상대적으로 열교환 효율이 낮은 핀튜브(Fin-Tube) 방식보다 20%이상 효율적인 열교환이 이루어지도록 한다.The condenser constituting the refrigerator 30 exchanges heat with the refrigerant in a parallel flow method, and achieves heat exchange more than 20% more efficiently than a fin-tube method with relatively low heat exchange efficiency.

또한, 냉동기(30)를 구성하는 증발기는, 트럭의 저장공간에 적어도 하나 이상으로 마련되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that at least one evaporator constituting the refrigerator 30 is provided in the storage space of the truck.

상기 응축기와 상기 증발기는 BLDC 모터에 의해 구동되는 팬모듈과, 상기 팬모듈의 이상여부를 실시간으로 감지하는 이상감지센서를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, BLDC 모터의 속도를 가변적으로 조절하여 트럭의 저장공간 온도를 효율적으로 제어할 수 있다.The condenser and the evaporator may include a fan module driven by a BLDC motor and an abnormality detection sensor that detects whether or not the fan module has an abnormality in real time. Therefore, the temperature of the storage space of the truck can be efficiently controlled by variably adjusting the speed of the BLDC motor.

또한, 냉동기(30)를 구성하는 전자식 팽창밸브는, 친환경 냉매의 과열도를 제어할 수 있고, 온도 제어편차를 낮춰 목표온도로 도달하는 시간을 줄일 수 있다.In addition, the electronic expansion valve constituting the refrigerator 30 can control the superheat of the eco-friendly refrigerant and reduce the time required to reach the target temperature by reducing the temperature control deviation.

또한, 냉동기(30)를 구성하는 압축기는, 냉동기(30)에서 가장 에너지를 많이 소모하는 구성요소이기 때문에, 고전압이면서 인버터 방식으로 속도가 가변되는 구성을 가지는 것이 바람직하다. In addition, since the compressor constituting the refrigerator 30 consumes the most energy in the refrigerator 30, it is preferable to have a high voltage and variable speed configuration using an inverter method.

상기와 같이 구성된 냉동기(30)는, 수소연료전지(20)에서 발생된 에너지를 저장하는 메인배터리(B1)로부터 전기에너지를 공급받을 수 있다.The refrigerator 30 configured as described above may receive electrical energy from the main battery B1 storing energy generated by the hydrogen fuel cell 20 .

메인배터리(B1)에 저장된 전기에너지는 트럭을 주행시키는 용도로 사용되고, 더불어, 상기 냉동기(30)를 가동시키는 용도로도 사용된다. 따라서, 트럭의 주행력과 냉동기(30)에 의한 냉각효율을 저하시키지 않는 범위내에서 메인배터리(B1)에 저장된 전기에너지를 효율적으로 분배 및 사용하는 것이 매우 중요하다고 할 수 있다.The electrical energy stored in the main battery B1 is used for driving the truck and also for operating the refrigerator 30. Therefore, it can be said that it is very important to efficiently distribute and use the electrical energy stored in the main battery B1 within a range that does not degrade the driving force of the truck and the cooling efficiency of the refrigerator 30 .

참고로, 메인배터리(B1)는 공지의 리튬계열 배터리팩으로 구성될 수 있다.For reference, the main battery B1 may be composed of a known lithium-based battery pack.

그리고, 메인배터리(B1)가 트럭에 적용되는 위치는 통상의 기술자가 용이하게 채택할 수 있는 범위 내에서 다양하게 설정될 수 있다.In addition, the location where the main battery B1 is applied to the truck may be variously set within a range that can be easily adopted by a person skilled in the art.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 대형 트럭용 냉각 시스템(100)은, 태양광을 집광하여 전기에너지를 생성하는 태양광 충전유닛(40); 및 상기 태양광 충전유닛(40)으로부터 생성된 전기에너지를 저장하는 보조배터리(B2);를 포함할 수 있다.On the other hand, the cooling system 100 for large trucks according to an embodiment of the present invention includes a solar charging unit 40 that collects sunlight to generate electrical energy; And an auxiliary battery (B2) for storing the electrical energy generated from the solar charging unit 40; may include.

태양광 충전유닛(40)은, 트럭을 주행시키기 위한 전기에너지 또는 냉동기(30)를 가동시키기 위한 전기에너지가 부족할 경우에, 상기 메인배터리(B1)로 보조 전원을 공급하기 위한 구성요소라 할 수 있다.The solar charging unit 40 may be a component for supplying auxiliary power to the main battery B1 when electric energy for driving the truck or electric energy for operating the refrigerator 30 is insufficient. there is.

태양광 충전유닛(40)은 원료를 소비하지 않고 전력을 생성하는 구동수단이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 충전유닛(40)은 태양광을 집광하는 공지의 태양광 패널을 포함하여 구성되며, 저장공간을 형성하는 트레일러의 상부면에 상기 태양광 패널을 배치시킬 수 있다.The solar charging unit 40 is a driving means for generating power without consuming raw materials. The solar charging unit 40 according to an embodiment of the present invention is configured to include a known solar panel that collects sunlight, and the solar panel can be disposed on the upper surface of a trailer forming a storage space. there is.

태양광 충전유닛(40)에 의해 생성된 전기에너지는 전술한 바와 같이 보조배터리(B2)로 공급되어 보조배터리(B2)를 충전한다.As described above, the electrical energy generated by the solar charging unit 40 is supplied to the auxiliary battery B2 to charge the auxiliary battery B2.

따라서, 메인배터리(B1)는 수소연료전지(20) 또는 보조배터리(B2)로부터 전기에너지를 공급받아 충전될 수 있다. Therefore, the main battery B1 can be charged by receiving electrical energy from the hydrogen fuel cell 20 or the auxiliary battery B2.

예를 들어, 수소연료전지(20)와 보조배터리(B2) 중에서 어느 하나가 택일적으로 작동하여 메인배터리(B1)에 전기에너지를 공급할 수 있다.For example, any one of the hydrogen fuel cell 20 and the auxiliary battery B2 may operate alternatively to supply electrical energy to the main battery B1.

제어부(50)는 냉동기(30)의 구성요소들을 제어하며, 더불어, 메인배터리(B1)의 충전량을 제어한다.The control unit 50 controls the components of the refrigerator 30 and also controls the charge amount of the main battery B1.

제어부(50)는 데이터 입력부를 통한 운전자의 명령, 통신부를 통한 냉동기(30)의 외부 데이터, 각종 센싱부를 통한 냉동기(30)의 운전상태 등을 예로 들 수 있다.The control unit 50 may receive, for example, a driver's command through a data input unit, external data of the refrigerator 30 through a communication unit, and an operating state of the refrigerator 30 through various sensing units.

또한, 제어부(50)는, 트럭의 주행데이터를 바탕으로 냉동기(30)의 운전상태와 메인배터리(B1)의 충전량, 보조배터리(B2)의 충전량, 상기 수소탱크(10)의 충전 여부 등을 제어할 수 있다. 여기서, 트럭의 주행데이터라 함은, 트럭의 목표 주행거리, 트럭의 이동 경로에 따른 현재 위치, 수소탱크(10)에 저장된 수소량을 포함한다.In addition, the control unit 50 determines the operating state of the refrigerator 30, the amount of charge of the main battery B1, the amount of charge of the auxiliary battery B2, and whether the hydrogen tank 10 is charged based on the driving data of the truck. You can control it. Here, the traveling data of the truck includes the target mileage of the truck, the current position of the truck according to the moving route, and the amount of hydrogen stored in the hydrogen tank 10 .

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 메인배터리(B1)의 충전방식이 예를 들어 설명된다.Hereinafter, a charging method of the main battery B1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 as an example.

도 3에 도시된 바와 같이, 트럭이 주행되는 동안 메인배터리(B1)의 충전량이 기준값을 초과하면 메인배터리(B1)는 보조배터리(B2)에 의해서 충전되고, 메인배터리(B1)의 충전량이 기준값 미만이면 수소연료전지(20)에 의해 충전될 수 있다.As shown in FIG. 3, when the charge amount of the main battery B1 exceeds the reference value while the truck is running, the main battery B1 is charged by the auxiliary battery B2, and the charge amount of the main battery B1 reaches the reference value. If less than that, it can be charged by the hydrogen fuel cell 20.

제어부(50)는 메인배터리(B1)의 충전량을 확인할 수 있다(S11).The controller 50 may check the amount of charge of the main battery B1 (S11).

그 다음, 제어부(50)는 메인배터리(B1)의 충전량을 기준값과 비교할 수 있다(S12). 이때, 제어부(50)는, 트럭의 목표 주행거리에 따른 전기에너지 사용량과 상기 수소탱크(10)에 저장된 수소량을 바탕으로 상기 기준값을 산출할 수 있다.Next, the control unit 50 may compare the charge amount of the main battery B1 with a reference value (S12). At this time, the control unit 50 may calculate the reference value based on the amount of electric energy used according to the target mileage of the truck and the amount of hydrogen stored in the hydrogen tank 10 .

즉, 제어부(50)는 트럭의 목표 주행거리에 필요한 전기에너지 사용량과 수소탱크(10)에 저장된 수소량을 바탕으로 상기 기준값을 산출하고, 측정된 메인배터리(B1)의 충전량과 상기 기준값을 비교 분석할 수 있다.That is, the control unit 50 calculates the reference value based on the amount of electric energy required for the target mileage of the truck and the amount of hydrogen stored in the hydrogen tank 10, and compares the measured charge amount of the main battery B1 with the reference value. can be analyzed.

그 다음, 제어부(50)는, 메인배터리(B1)의 충전량이 기준값 이하일 경우, 수소연료전지(20)로 메인배터리(B1)를 충전한다(S13a). 메인배터리(B1)에 저장된 전기에너지는, 전술한 바와 같이, 트럭을 주행시키기 위한 용도 또는 냉동기(30)를 가동시키기 위한 용도로 사용되기 때문에, 메인배터리(B1)의 충전량이 기준값 이하인 경우에는 우선적으로 수소연료전지(20)를 이용하여 메인배터리(B1)를 충전시키는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 수소연료전지(20)의 전기에너지 생성량이 태양광 충전유닛(40)의 전기에너지 생성량보다 크고, 더불어, 트럭이 주행되는 동안 지속적이면서 안정적으로 메인배터리(B1)로 전기에너지를 공급할 수 있기 때문이다.Next, when the charge amount of the main battery B1 is less than or equal to the reference value, the control unit 50 charges the main battery B1 with the hydrogen fuel cell 20 (S13a). Since the electrical energy stored in the main battery B1 is used for driving a truck or for operating the refrigerator 30, as described above, when the charge amount of the main battery B1 is below the reference value, priority is given to Therefore, it is preferable to charge the main battery B1 using the hydrogen fuel cell 20. Because the amount of electrical energy generated by the hydrogen fuel cell 20 is greater than the amount of electrical energy generated by the solar charging unit 40, and in addition, electrical energy can be continuously and stably supplied to the main battery B1 while the truck is running. Because.

그 다음, 제어부(50)는, 메인배터리(B1)의 충전량이 기준값을 초과할 경우, 보조배터리(B2)로 메인배터리(B1)를 충전한다(S13b).Then, when the charge amount of the main battery B1 exceeds the reference value, the controller 50 charges the main battery B1 with the auxiliary battery B2 (S13b).

태양광 충전유닛(40)은, 연료를 소모하지 않기 때문에 연소 생성물이 발생되지 않아 친환경적이지만, 날씨에 영향을 받기 때문에 수소연료전지(20)에 비하여 전기에너지 생성량이 일정치 않은 단점이 있다.The solar charging unit 40 is environmentally friendly because it does not consume fuel and does not generate combustion products, but has a disadvantage in that the amount of electrical energy generated is not constant compared to the hydrogen fuel cell 20 because it is affected by weather.

또한, 태양광 충전유닛(40)에 의한 전기에너지 생성량이 수소연료전지(20)에 의한 전기에너지 생성량에 비하여 적기 때문에 기준값 이하의 충전량을 가지던 메인배터리(B1)에 전기에너지를 공급하여 완충시키는 것은 실질적으로 매우 어렵다.In addition, since the amount of electrical energy generated by the solar charging unit 40 is less than the amount of electrical energy generated by the hydrogen fuel cell 20, electrical energy is supplied to and buffered by the main battery B1 having a charge amount below the reference value. is actually very difficult.

태양광 충전유닛(40)은, 메인배터리(B1)의 충전량이 제어부(50)에 의해 산출된 기준값 이하로 떨어지는 시간을 늦춰주는 구성요소라 할 수 있다.The solar charging unit 40 may be a component that delays the time when the charge amount of the main battery B1 falls below the reference value calculated by the control unit 50.

제어부(50)는 메인배터리(B1)의 충전량을 확인하고 완충되었는지 판단한다(S14). 메인배터리(B1)가 완충되면 수소연료전지(20) 또는 보조배터리(B2)에 의한 충전이 종료될 수 있고, 메인배터리(B1)가 완충되지 않은 경우에는 상기 S11 단계를 다시 수행할 수 있다.The control unit 50 checks the charge amount of the main battery B1 and determines whether it is fully charged (S14). When the main battery B1 is fully charged, charging by the hydrogen fuel cell 20 or the auxiliary battery B2 may be terminated, and when the main battery B1 is not fully charged, the step S11 may be performed again.

위와 같이, 제어부(30)는 메인배터리(B1)의 충전량에 따라서 선택적으로 수소연료전지(20)와 메인배터리(B1)를 선택적으로 연결 및 연결해제하고, 마찬가지로, 보조배터리(B2)와 메인배터리(B1)를 선택적으로 연결 및 연결해제하므로, 수소연료전지(20)로 공급되는 수소의 소모량을 최대한 늦출 수 있다.As described above, the control unit 30 selectively connects and disconnects the hydrogen fuel cell 20 and the main battery B1 according to the charge amount of the main battery B1, and similarly, the auxiliary battery B2 and the main battery Since (B1) is selectively connected and disconnected, consumption of hydrogen supplied to the hydrogen fuel cell 20 can be reduced as much as possible.

한편, 메인배터리(B1)와 연결되는 전원이 반복적으로 변환될 때 발생되는 채터링(cgattering, 떨림) 현상이 발생되고, 이에 따라, 메인배터리(B1)의 충전효율이 떨어지는 문제점이 있다.On the other hand, a chattering phenomenon occurs when power connected to the main battery B1 is repeatedly converted, and thus, there is a problem in that the charging efficiency of the main battery B1 is lowered.

즉, 메인배터리(B1)의 충전량이 제어부(50)에서 산출된 기준값을 초과하거나 이하가되는 현상이 반복적으로 발생되면, 메인배터리(B1)는 수소연료전지(20) 또는 보조배터리(B2)와 반복적으로 연결 또는 연결해제되기 때문에 충전효율이 떨어지는 문제점이 있다.That is, when a phenomenon in which the charge amount of the main battery B1 exceeds or falls below the reference value calculated by the control unit 50 repeatedly occurs, the main battery B1 is connected to the hydrogen fuel cell 20 or the auxiliary battery B2. Since it is repeatedly connected or disconnected, there is a problem in that the charging efficiency is lowered.

따라서, 메인배터리(B1)의 충전량에 따라 수소연료전지(20)에 의한 제1충전영역;과 보조배터리(B2)에 의한 제2충전영역; 및 수소연료전지(20) 또는 보조배터리(B2) 중 어느 하나에 의해 충전되는 버퍼영역;을 설정하는 것이 바람직하다.Therefore, the first charging area by the hydrogen fuel cell 20 according to the charge amount of the main battery (B1); and the second charging area by the auxiliary battery (B2); and a buffer area charged by any one of the hydrogen fuel cell 20 and the auxiliary battery B2.

상기 제1충전영역은, 메인배터리(B1)가 수소연료전지(20)에 의해 충전되는 영역이라 할 수 있다. 상기 제2충전영역은, 메인배터리(B1)가 보조배터리(B2)에 의해 충전되는 영역이라 할 수 있다. 그리고, 상기 버퍼영역은, 수소연료전지(20) 또는 보조배터리(B2) 중 어느 하나에 의하여 선택적으로 충전되는 영역이다.The first charging region may be referred to as a region in which the main battery B1 is charged by the hydrogen fuel cell 20 . The second charging area may be referred to as an area where the main battery B1 is charged by the auxiliary battery B2. And, the buffer area is an area selectively charged by either the hydrogen fuel cell 20 or the auxiliary battery B2.

도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(50)에 의하여 산출된 기준값은 제1기준값 및 제2기준값을 포함하고, 상기 메인배터리(B1)의 충전량이 제1기준값 이하이면 상기 메인배터리(B1)는 상기 수소연료전지(20)에 의하여 충전되고, 상기 메인배터리(B2)의 충전량이 상기 제1기준값보다 큰 제2기준값을 초과하면 상기 메인배터리(B2)는 상기 보조배터리(B2)에 의해 충전되고, 상기 메인배터리(B1)의 충전량이 상기 제1기준값과 상기 제2기준값 사이이면 상기 메인배터리(B1)는 상기 보조배터리(B2) 또는 상기 수소연료전지(20)중 어느 하나로부터 충전되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 4 , the reference value calculated by the controller 50 includes a first reference value and a second reference value, and when the charge amount of the main battery B1 is less than or equal to the first reference value, the main battery B1 is When the hydrogen fuel cell 20 is charged and the charge amount of the main battery B2 exceeds a second reference value greater than the first reference value, the main battery B2 is charged by the auxiliary battery B2, , When the charge amount of the main battery B1 is between the first reference value and the second reference value, the main battery B1 is preferably charged from either the auxiliary battery B2 or the hydrogen fuel cell 20 do.

여기서, 상기 제1기준값은 예컨대 40%로 설정될 수 있고, 상기 제2기준값은 예컨대 70%로 설정될 수 있다. 따라서, 제1기준값 이하는 제1충전영역, 상기 제2기준값 초과는 제2충전영역, 상기 제1기준값과 상기 제2기준값 사이는 버퍼영역이 될 수 있다.Here, the first reference value may be set to, for example, 40%, and the second reference value may be set to, for example, 70%. Accordingly, a first charging area below the first reference value, a second charging area exceeding the second reference value, and a buffer area between the first reference value and the second reference value.

예컨대, 메인배터리(B1)의 충전량이 버퍼영역에서 제1충전영역으로 이동되면, 수소연료전지(20)와 메인배터리(B1)가 연결되어 메인배터리(B1)는 수소연료전지(20)에 의해 충전될 수 있다. 이와 같은 상태에서 메인배터리(B1)의 충전량이 제2기준값을 초과하여 제2충전영역으로 이동될 때까지 수소연료전지(20)에 의한 충전은 해제되지 않는다.For example, when the charge amount of the main battery B1 is moved from the buffer area to the first charging area, the hydrogen fuel cell 20 and the main battery B1 are connected and the main battery B1 is powered by the hydrogen fuel cell 20. can be charged In this state, charging by the hydrogen fuel cell 20 is not released until the charge amount of the main battery B1 exceeds the second reference value and moves to the second charging region.

또 다른 예로, 메인배터리(B1)의 충전량이 버퍼영역에서 제2충전영역으로 이동되면, 보조배터리(B2)와 메인배터리(B1)가 연결되어 메인배터리(B1)는 보조배터리(B2)에 의해 충전될 수 있다. 이와 같은 상태에서 메인배터리(B1)의 충전량이 제1기준값 미만이되어 제1충전영역으로 이동될 때까지 보조배터리(20)에 의한 충전은 해제되지 않는다.As another example, when the charge amount of the main battery B1 moves from the buffer area to the second charging area, the auxiliary battery B2 and the main battery B1 are connected and the main battery B1 is powered by the auxiliary battery B2. can be charged In this state, the charging by the auxiliary battery 20 is not released until the charge amount of the main battery B1 becomes less than the first reference value and moves to the first charging region.

참고로, 제어부(50)는, 수소탱크(10)에 저장된 수소량과 보조배터리(B2)의 충전량을 바탕으로 상기 버퍼영역에서 메인배터리(B1)를 충전하는 수단을 선택할 수 있다. 즉, 제어부(50)는 수소탱크(10)에 저장된 수소량과 보조배터리(B2)의 충전량을 실시간으로 감지하고, 그 정보를 바탕으로 상기 버퍼영역에서 메인배터리(B1)에 전기에너지를 공급하는 수단을 선택할 수 있다.For reference, the controller 50 may select a means for charging the main battery B1 in the buffer area based on the amount of hydrogen stored in the hydrogen tank 10 and the amount of charge of the auxiliary battery B2. That is, the control unit 50 detects the amount of hydrogen stored in the hydrogen tank 10 and the amount of charge of the auxiliary battery B2 in real time, and supplies electric energy to the main battery B1 in the buffer area based on the information. You can choose the means.

한편, 상기 제어부(50)는, 수소탱크(10)에 저장된 수소량, 상기 트럭의 목표 주행거리, 상기 트럭의 이동 경로에 따른 현재 위치정보를 바탕으로 현재 트럭의 위치와 가장 가까운 수소 충전소의 위치를 실시간으로 파악하고, 그 파악된 정보를 운전자에게 전달할 수 있다.Meanwhile, the control unit 50 determines the location of the hydrogen filling station closest to the current truck location based on the amount of hydrogen stored in the hydrogen tank 10, the target mileage of the truck, and the current location information according to the moving route of the truck. can be identified in real time, and the identified information can be delivered to the driver.

제어부(50)는, 트럭의 목표 주행거리에 따른 상기 기준값과 메인배터리(B1)의 완충량 및 보조배터리(B2)의 완충량에 따라서, 상기 메인배터리(B1)가 방전되기 이전에 수소연료전지(20)의 원료가 되는 수소 충전 여부를 운전자에게 전달할 수 있다.The control unit 50 controls the hydrogen fuel cell before the main battery B1 is discharged according to the reference value according to the target mileage of the truck and the full charge amount of the main battery B1 and the auxiliary battery B2. Whether or not hydrogen, which is the raw material of (20), can be conveyed to the driver.

메인배터리(B1)와 보조배터리(B2)가 완충되어 있고, 수소탱크(10)에 수소가 완충되어 있어도, 트럭의 목표 주행거리가 길어지면 수소탱크(10)에 저장된 수소가 소모되어 수소를 충전할 필요성이 있다. 이때, 수소를 충전하는 동안 냉동기(30)는 지속적으로 가동되어야 하낟.Even if the main battery (B1) and auxiliary battery (B2) are fully charged and the hydrogen tank (10) is fully charged with hydrogen, the hydrogen stored in the hydrogen tank (10) is consumed and recharged when the target mileage of the truck becomes longer. there is a need to do At this time, while charging hydrogen, the refrigerator 30 should be continuously operated.

따라서, 제어부(50)는, 메인배터리(B1)가 방전되기 이전에 운전자에게 수소 충전 여부 신호를 전달하고, 수소탱크(10)에 수소를 충전하는 동안 메인배터리(B1)에 저장된 전기에너지로 냉동기(30)를 가동시키는 것이 바람직하다.Therefore, the control unit 50 transmits a hydrogen charging signal to the driver before the main battery B1 is discharged, and while charging hydrogen in the hydrogen tank 10, the electric energy stored in the main battery B1 is used to cool the refrigerator. It is desirable to operate (30).

수소탱크(10)에 수소를 충전하는 동안 냉동기(30)가 가동되지 않으면, 운반하고자 하는 물품이 상하거나 변질되기 때문에 냉동기(30)를 가동시킬 수 있는 메인배터리(B1)의 충전량을 고려하여 운전자에게 수소 충전 여부 신호를 전달하는 것이 바람직하다.If the refrigerator 30 is not operated while hydrogen is being charged in the hydrogen tank 10, the items to be transported may be damaged or deteriorated. It is preferable to transmit a hydrogen charging signal to the battery.

한편, 전기에너지를 이용하여 주행되는 10톤 이상의 대형 트럭은, 목표 주행거리가 길어질수록 전기에너지를 생성하기 위한 수소의 공급 유량을 증가시키게 되는데, 이 과정에서 수소의 온도가 단열 팽창 효과에 의해 하강하게 된다. 이때, 온도가 하강된 수소에 의해 수소연료전지(20)가 제성능을 발휘하지 못하고 손상되어 내구성이 떨어지는 현상이 발생된다.On the other hand, large trucks of 10 tons or more driven using electric energy increase the supply flow rate of hydrogen to generate electric energy as the target driving distance increases. In this process, the temperature of hydrogen decreases due to the adiabatic expansion effect. will do At this time, the hydrogen fuel cell 20 is damaged without exhibiting its full performance due to the hydrogen whose temperature is lowered, resulting in poor durability.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 대형 트럭용 냉각 시스템(100)은, 상기 수소연료전지(20)에서 미반응된 수소와 상기 수소탱크(10)에서 상기 수소연료전지(20)로 공급되는 저온의 수소를 포집하여 재활용하는 리사이클 유닛(60)을 포함할 수 있다.Therefore, in the cooling system 100 for a large truck according to an embodiment of the present invention, the unreacted hydrogen in the hydrogen fuel cell 20 and the hydrogen tank 10 supplied to the hydrogen fuel cell 20 A recycling unit 60 that collects and recycles low-temperature hydrogen may be included.

상기 리사이클 유닛(60)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수소탱크(10)에서 상기 수소연료전지(20)로 공급되는 수소의 온도를 감지하는 온도센서(미도시); 상기 수소탱크(10)와 상기 수소연료전지(20)를 서로 연결하는 공급라인(L1)과 연결되며, 상기 온도센서에 의해 감지된 수소의 온도가 설정온도 미만이 되면 상기 수소탱크(10)에서 공급되는 수소를 우회시키는 우회라인(L2); 상기 우회라인(L2)을 따라 유동되어 포집된 상기 저온의 수소와 상기 미반응된 수소를 혼합하는 혼합탱크(미도시); 및 상기 혼합탱크에서 혼합된 수소를 상기 수소연료전지(20)로 공급하는 보조 공급라인(L3);을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the recycling unit 60 includes a temperature sensor (not shown) for sensing the temperature of hydrogen supplied from the hydrogen tank 10 to the hydrogen fuel cell 20; It is connected to a supply line L1 connecting the hydrogen tank 10 and the hydrogen fuel cell 20 to each other, and when the temperature of the hydrogen sensed by the temperature sensor is less than the set temperature, the hydrogen tank 10 A bypass line (L2) bypassing supplied hydrogen; a mixing tank (not shown) for mixing the low-temperature hydrogen collected by flowing along the bypass line L2 with the unreacted hydrogen; and an auxiliary supply line (L3) supplying the hydrogen mixed in the mixing tank to the hydrogen fuel cell 20.

리사이클 유닛(60)의 온도센서는 수소탱크(10)에 저장된 온도 또는 공급라인(L1)을 통하여 수소연료전지(20)로 공급되는 수소의 온도를 측정하고, 그 측정값을 제어부(50)에 전달할 수 있다.The temperature sensor of the recycling unit 60 measures the temperature stored in the hydrogen tank 10 or the temperature of the hydrogen supplied to the hydrogen fuel cell 20 through the supply line L1, and sends the measured value to the control unit 50. can be conveyed

측정값이 기설정된 온도값 미만이 되면, 제어부(50)는 공급라인(L1)과 우회라인(L2)의 연결지점에 마련된 제1밸브(V1)를 개방하여 수소탱크(10)에서 배출되는 수소가 혼합탱크로 전달되도록 한다. When the measured value is less than the preset temperature value, the control unit 50 opens the first valve V1 provided at the connection point between the supply line L1 and the bypass line L2 to hydrogen discharged from the hydrogen tank 10. is delivered to the mixing tank.

이때, 수소탱크(10)와 수소연료전지(20)를 연결하는 공급라인(L2)은 제1밸브(V1)에 의하여 차단되기 때문에, 수소연료전지(20)에 저온의 수소가 공급되지 않는다.At this time, since the supply line L2 connecting the hydrogen tank 10 and the hydrogen fuel cell 20 is blocked by the first valve V1, low-temperature hydrogen is not supplied to the hydrogen fuel cell 20.

그리고, 수소연료전지(20)에서 미반응된 수소는 별도의 라인을 통하여 혼합탱크로 전달된다. 그러면, 혼합탱크에서 저온의 수소 및 미반응된 수소가 서로 혼합될 수 있으며, 이 과정에서 혼합탱크에 저장된 수소의 온도가 올라갈 수 있다. 왜냐하면, 수소연료전지에서 미반응된 수소는 상대적으로 고온의 온도를 가지기 때문에, 혼합탱크의 저장된 수소의 온도가 올라가는 것이다.Also, unreacted hydrogen in the hydrogen fuel cell 20 is transferred to the mixing tank through a separate line. Then, low-temperature hydrogen and unreacted hydrogen may be mixed with each other in the mixing tank, and in this process, the temperature of the hydrogen stored in the mixing tank may increase. Because unreacted hydrogen in the hydrogen fuel cell has a relatively high temperature, the temperature of the hydrogen stored in the mixing tank rises.

제어부(50)는, 혼합탱크에서 혼합된 수소의 온도가 설정된 온도에 도달하면, 보조 공급라인(L3)을 통하여 수소연료전지(L3)에 수소를 전달할 수 있다. 이때, 보조 공급라인(L3)에 마련된 제2밸브(V2)는 제어부(50)에 의하여 개방될 수 있다.The control unit 50 may deliver hydrogen to the hydrogen fuel cell L3 through the auxiliary supply line L3 when the temperature of the hydrogen mixed in the mixing tank reaches a set temperature. At this time, the second valve V2 provided in the auxiliary supply line L3 may be opened by the controller 50.

따라서, 온도가 하강된 공급수소와 수소연료전지(20)에서 미반응된 수소를 서로 혼합하여 재활용할 수 있으므로, 수소연료전지의 성능 저하를 방지하고, 풀루팅에 의한 부식도 방지함으로써 수소연료전지의 내구성을 증대시킬 수 있다. 또한, 수소탱크(10)에 저장된 수소를 리턴시킴으로써 전기에너지를 생성하기 위한 원료의 손실도 줄일 수 있다.Therefore, since the supply hydrogen whose temperature has decreased and the unreacted hydrogen in the hydrogen fuel cell 20 can be mixed and recycled, the performance degradation of the hydrogen fuel cell is prevented and corrosion due to fouling is prevented, thereby preventing the hydrogen fuel cell. durability can be increased. In addition, by returning the hydrogen stored in the hydrogen tank 10, loss of raw materials for generating electric energy can be reduced.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.Although specific embodiments according to the present invention have been described so far, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, but should be defined by not only the scope of the claims to be described later, but also those equivalent to the scope of these claims.

100 : 냉각 시스템 10 : 수소탱크
20 : 수소연료전지 30 : 냉동기
40 : 태양광 충전유닛 50 : 제어부
60 : 리사이클 유닛 B1 : 메인배터리
B2 : 보조배터리100: cooling system 10: hydrogen tank
20: hydrogen fuel cell 30: freezer
40: solar charging unit 50: control unit
60: recycling unit B1: main battery
B2: auxiliary battery

Claims (10)

대형 트럭용 냉각 시스템으로서,
고압으로 압축된 수소가 저장되는 수소탱크;
상기 수소탱크로부터 수소를 전달받아 전기에너지를 발생하는 수소연료전지; 및
수소연료전지로부터 발생되는 전기에너지를 이용하여 상기 트럭의 저장공간을 냉각시키는 냉동기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 트럭용 냉각 시스템.
As a cooling system for heavy trucks,
a hydrogen tank in which hydrogen compressed at high pressure is stored;
a hydrogen fuel cell generating electric energy by receiving hydrogen from the hydrogen tank; and
A cooling system for a large truck comprising a refrigerator for cooling the storage space of the truck using electric energy generated from a hydrogen fuel cell.
 제 1 항에 있어서,
상기 냉동기는 평행류(Parallel Flow) 방식으로 열교환 하는 응축기와, 상기 응축기로부터 열교환된 액체를 기체로 저압의 기체로 변환하여 상기 트럭의 저장공간을 냉각시키는 증발기를 포함하며,
상기 증발기는 상기 저장공간에 적어도 하나 이상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 대형 트럭용 냉각 시스템.
According to claim 1,
The refrigerator includes a condenser that exchanges heat in a parallel flow method, and an evaporator that cools the storage space of the truck by converting the liquid heat-exchanged from the condenser into a low-pressure gas,
The cooling system for large trucks, characterized in that at least one evaporator is provided in the storage space.
 제 2 항에 있어서,
상기 응축기와 상기 증발기는 BLDC 모터에 의해 구동되는 팬모듈과, 상기 팬모듈의 이상여부를 실시간으로 감지하는 이상감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 트럭용 냉각 시스템.
According to claim 2,
The cooling system for large trucks, characterized in that the condenser and the evaporator include a fan module driven by a BLDC motor, and an anomaly detection sensor for detecting an abnormality of the fan module in real time.
 제 3 항에 있어서,
상기 수소연료전지에서 발생된 전기에너지를 저장하는 메인배터리를 포함하며,
상기 메인 배터리에 저장된 전기에너지로 상기 트럭을 주행시키거나 상기 냉동기를 가동시키는 것을 특징으로 하는 대형 트럭용 냉각 시스템.
According to claim 3,
A main battery for storing electric energy generated by the hydrogen fuel cell;
A cooling system for a large truck, characterized in that the electric energy stored in the main battery drives the truck or operates the refrigerator.
 제 4 항에 있어서,
상기 트럭의 상부에 마련되며, 태양광을 집광하여 에너지를 생성하는 태양광 충전유닛; 및
상기 태양광 충전유닛으로부터 생성된 전기에너지를 저장하는 보조배터리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 트럭용 냉각 시스템.
According to claim 4,
A solar charging unit provided on the top of the truck and generating energy by condensing sunlight; and
A cooling system for a large truck, characterized in that it comprises a; auxiliary battery for storing the electrical energy generated from the solar charging unit.
 제 5 항에 있어서,
상기 메인배터리의 충전량이 기준값을 초과하면 상기 메인배터리는 상기 보조배터리에 의해서 충전되고,
상기 메인배터리의 충전량이 기준값 이하이면 상기 메인배터리는 상기 수소연료전지에 의해서 충전되는 것을 특징으로 하는 대형 트럭용 냉각 시스템.
According to claim 5,
When the charge amount of the main battery exceeds the reference value, the main battery is charged by the auxiliary battery,
The cooling system for large trucks, characterized in that the main battery is charged by the hydrogen fuel cell when the charge amount of the main battery is less than the reference value.
 제 6 항에 있어서,
상기 메인배터리의 충전량을 제어하는 제어부를 더 포함하며,
상기 제어부는, 상기 트럭의 목표 주행거리에 따른 전기에너지 사용량과 상기 수소탱크에 저장된 수소량을 바탕으로 상기 기준값을 산출하는 것을 특징으로 하는 대형 트럭용 냉각 시스템.
According to claim 6,
Further comprising a control unit for controlling the amount of charge of the main battery,
The cooling system for large trucks, characterized in that the control unit calculates the reference value based on the amount of electric energy used according to the target mileage of the truck and the amount of hydrogen stored in the hydrogen tank.
 제 7 항에 있어서,
상기 기준값은 제1기준값 및 제2기준값을 포함하고,
상기 메인배터리의 충전량이 상기 제1기준값 미만이면 상기 메인배터리는 상기 수소연료전지에 의해 충전되고,
상기 메인배터리의 충전량이 상기 제1기준값보다 큰 제2기준값을 초과하면 상기 메인배터리는 상기 보조배터리에 의해 으로 충전되고,
상기 메인배터리의 충전량이 상기 제1기준값과 상기 제2기준값 사이이면 상기 메인배터리는 상기 보조배터리 또는 상기 수소연료전지 중 어느 하나로부터 충전되는 것을 특징으로 하는 대형 트럭용 냉각 시스템.
According to claim 7,
The reference value includes a first reference value and a second reference value,
When the charge amount of the main battery is less than the first reference value, the main battery is charged by the hydrogen fuel cell;
When the charge amount of the main battery exceeds a second reference value greater than the first reference value, the main battery is charged by the auxiliary battery to
If the charge amount of the main battery is between the first reference value and the second reference value, the main battery is charged from either the auxiliary battery or the hydrogen fuel cell.
 제 1 항에 있어서,
상기 수소연료전지에서 미반응된 수소와 상기 수소탱크에서 상기 수소연료전지로 공급되는 저온의 수소를 포집하여 재활용하는 리사이클 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 트럭용 냉각 시스템.
According to claim 1,
A cooling system for large trucks, characterized in that it comprises a recycling unit for collecting and recycling unreacted hydrogen from the hydrogen fuel cell and low-temperature hydrogen supplied from the hydrogen tank to the hydrogen fuel cell.
 제 9 항에 있어서,
상기 리사이클 유닛은,
상기 수소탱크에서 상기 수소연료전지로 공급되는 수소의 온도를 감지하는 온도센서;
상기 수소탱크와 상기 수소연료전지를 서로 연결하는 공급라인과 연결되며, 상기 온도센서에 의해 감지된 수소의 온도가 설정온도 미만이 되면 상기 수소탱크에서 공급되는 수소를 우회시키는 우회라인;
상기 우회라인을 따라 유동되어 포집된 상기 저온의 수소와 상기 미반응된 수소를 혼합하는 혼합탱크; 및
상기 혼합탱크에서 혼합된 수소를 상기 수소연료전지로 공급하는 보조 공급라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 트럭용 냉각 시스템.According to claim 9,
The recycling unit,
a temperature sensor for sensing a temperature of hydrogen supplied from the hydrogen tank to the hydrogen fuel cell;
a bypass line connected to a supply line connecting the hydrogen tank and the hydrogen fuel cell, and bypassing the hydrogen supplied from the hydrogen tank when the temperature of the hydrogen sensed by the temperature sensor is less than a set temperature;
a mixing tank for mixing the low-temperature hydrogen collected by flowing along the bypass line with the unreacted hydrogen; and
A cooling system for a large truck, characterized in that it comprises a; auxiliary supply line for supplying the hydrogen mixed in the mixing tank to the hydrogen fuel cell.
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